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研究文章
飲用高生命陽離子飲用水對青少年身體發育和腎功能的影響

Aizman國際扶輪1、2 *Nedovesova SA1戈洛文女士1Iashvili MV1Trofimovich EM2

1FSBEI HE,解剖、生理和生命安全係,新西伯利亞國立師範大學,俄羅斯新西伯利亞
2FBUN,新西伯利亞SRI衛生,Rospotrebnadzor,新西伯利亞,俄羅斯

*通訊作者:Aizman Roman,生物科學博士,教授,俄羅斯榮譽科學家,俄羅斯新西伯利亞國立師範大學解剖,生理和生命安全係主任,俄羅斯新西伯利亞電話:+ 79139119564;電子郵件:aizman.roman@yandex.ru


總結

本文介紹了飲用高濃度生命陽離子水對10 ~ 12歲青少年身體發育和腎功能影響的資料。研究發現,在自然排尿的情況下,身體健康和發育明顯下降,滲透和離子尿功能明顯改變,反映在利尿和離子尿反應增加,水負荷增加。對唾液中鈉鉀比的評估表明,在飲用硬飲用水後,鈉鉀平衡調節的激素機製是剛性的,表現為水負荷的參數沒有變化,而在對照組中,該比率下降,反映了ortiorti類固醇機製的作用。

關鍵字

飲用水;鈉;鈣;鎂;青少年的身體發育;腎功能;唾液鈉鉀比


簡介

根據俄羅斯聯邦政府在2020年[1]之前通過的水戰略,人口獲得安全飲用水被認為是一項全國性的任務。盡管如此,向人口提供優質飲用水的問題仍然是這個國家大多數人的決定因素之一。在俄羅斯聯邦的52個地區,飲用水中宏觀和微量元素組成的不平衡是一個與水因素影響有關的關鍵問題,需要一個全麵的解決辦法,以維護人民的健康。因此,根據2016年新西伯利亞衛生和流行病學中心在新西伯利亞地區進行的衛生和衛生研究,確定了10個不利於礦化和飲用水硬度的地區,其中之一是Vengerovo地區(表1)。

沒有
пп/
指數 濃度,毫克/ dm3.
Verkh-Irmen Vengerovo
1 61年,17±6日12 224年,5 * 6±22日
2 ≤0,50 ≤0,50
3. 65、93±4 35 80、76±5 29 *
4 37歲,54 55歲,08年
5 0, 12±0,30歲 29 * 1 65±0
6 ≤0 01 0, 20±0 05
7 礦化(殘渣) 59歲的493±20 1114、00±111、40 *
8 總硬度 6日,38±0,96 8日,56±1,28

表1:2016年新西伯利亞地區居民點飲用水水質指標。
注:VerkhIrmen和Vengerovo的水指數在p≤0.05時顯著差異(Verkh-Irmen的數據作為對照)

需要注意的是,飲用水中的電離礦物具有較高的生理活性、生物利用率和吸收率。因此,即使在飲用水中引入相對較低濃度的礦物質也能產生明顯的生理效應[3,4]。

鈣的缺乏和不平衡2 +和毫克2 +可認為是尿石症、皮膚病、心血管係統和消化器官的潛在危險因素[5-9]。腎髒是調節鎂鈣平衡的主要效應器之一[10-14],而過量鈣的影響的數據2 +和毫克2 +在飲用水中,生長生物的各種器官和係統的功能狀態都少得多。

在這方麵,這項研究的目的是研究10-12歲小學生在長期飲用高鈉、鈣和鎂的飲用水條件下的身體發育和身體健康水平以及腎功能。

材料和方法

選取體檢時無急性疾病的健康兒童(10-12歲的男孩和女孩)進行生理和衛生發育檢查。

根據公認的方法,測量基本的人體測量指標(身高、體重、胸圍、手和背部肌肉力量),計算與體重相關的不同指標[16,17]。采用複合健康評估方案確定心肺係統功能參數(心率、動脈血壓、心血管係統對身體負荷的反應、肺肺活量、生命指數),並以此為基礎評估身體健康綜合水平[18]。根據蘇聯衛生部28.12.83[19]的指導方針,評估了休息時和身體質量水負荷1%之後的腎功能。

鈉的濃度+和K+用火焰光度法(BWB-XP火焰光度儀,英國)測定尿液和唾液中的離子;Ca的濃度2 +和毫克2 +離子測定采用生化分析(BS-200E分析儀,中國)。采用參數Student’s t檢驗的變異統計方法,結合Microsoft Office標準程序對結果進行統計分析;兩所學校兒童的測量參數之間的差異被認為是顯著的(p≤0.05)。

研究成果

對受調查學生整體身體健康水平的評估顯示,Verkh-Irmen學校的兒童健康指標較高,而Vengerovo學校的大部分學生健康水平較低(表2)。

水平/組 n 低於平均水平 平均 以上
平均
Verkh-Irmen(控製) 女孩 40 50歲,5 35歲,5 10、5 3、5 0,0
男孩 40 36歲,5 43歲的5 20日0 0,0 0,0
Vengerovo(觀察 女孩 26 75年,5 24日5 0,0 0,0 0,0
男孩 35 47歲,0 50歲,5 2、5 0,0 0,0

表2:Verkh-Irmen和Vengerovo學校兒童的身體健康分布情況(%)。

對VerkhIrmen學校女生形態功能參數的分析表明,所有的身體發育(indeces)相對值都符合年齡和地區標準。同時,Vengerovo地區女孩的這些數據較低,這是由於參數絕對值較低。在男孩中也觀察到類似的差異(表3)。因此,上述結果表明,Vengerovo學校學生的健康和形態功能參數水平較低。

參數/組 手部肌肉力量指數(腕),kg/kg 至關重要的指數,毫升/公斤 背部肌肉力量指數,kg/kg
Verkh-Irmen 女孩 50歲,1±2、7 46歲,9±1 8 0 9±0 1
男孩 55歲,9±3 0 48歲的8±2、3 1, 17±0,08年
Vengerovo 女孩 44 0±2 5 * 36 0±2 4 * 0、7±0,1 *
男孩 49 5±2 7 * 36 9±2 4 * 1, 04±0,07年

表3:Verkh-Irmen和Vengerovo學校學生形態功能指數(M±M)
注:*顯著差異在p≤0,05:與Verkh-Irmen學生的相應數據比較。

評估腎功能最有效的方法之一是水負荷功能測試。表4給出了在早晨相對休息空腹(背景)和攝入1%體重水負荷2小時後滲透和離子調節腎功能的主要指標。

指標 Verkh-Irmen (n = 19) Vengerovo (n = 25)
V,
毫升/分鍾* m2
背景 0, 59±0。03 1, 43±0,15
er水負荷 1, 57±0,11 * 19 * 2 14±0
腎小球濾過率(GFR),
毫升/分鍾* m2
背景 52歲,09年±2,76 113年,38±15,39歲
er水負荷 39歲的78±77 * 31歲的36±2,11 *
%獼2啊,
背景 98年,17歲的82±0 98、61±0 15
er水負荷 50 * 95、87±0 93年,54 * 77±0
Uosm mosm / l 背景 667年,38歲的±11日01 805年,20±47,51
er水負荷 272、72±40 28 * 260年,33歲的06±83 *
UosmV, mcmol /分鍾* m2 背景 355年,30±21日06 1113年,48±152 33
er水負荷 294年,11±66 * 463年,49±91 *
UNa V,
mcmol /分鍾* m2
背景 98、67±6 28 242年,80±92
er水負荷 45, 62 * 47±5日 62、98±8 48 *
UCa V,
mcmol /分鍾* m2
背景 50 0±0,03 69±0,53歲
er水負荷 0, 20±0,04 * 0, 56±0,15 *
UMg V,
mcmol /分鍾* m2
背景 1、26±0,08年 2、77±0 32
er水負荷 0 75±0 06 * 13 * 0 83±0
Uurea V, mcmol /分鍾* m2 背景 90年,3±4,4 1210、157±3
er水負荷 102年,40±80 * 264年,4 * 75±31日
水負荷後2小時尿量% 65年,現年54歲的62±2 79年,00 00±6日

表4:Verkh-Irmen和Vengerovo兒童在相對休息和攝入1%水負荷(M±M) 2小時後的腎功能指標。
注:p≤0.05時顯著性差異:1。*與背景尿液樣本相比有顯著差異;
2.▲Verkh-Irmen和Vengerovo之間的指標存在顯著差異。

在飲用水中離子含量高的條件下,學生已經在背景樣本中證明了利尿腎功能的增加。同時,在水負荷後,來自Vengerovo的檢查兒童有更高的腎反應反應性(利尿和鈉、鈣、特別是尿素的排泄有更明顯的增加)。這表明滲透和離子調節機製具有較高的反應性。同樣不能排除的是,離子排泄的增加是由於飲用水攝入量的增加(表1)。這些地區兒童腎髒反應的差異可能是由於參與離子平衡調節的腎上腺皮質激素活性水平的不同。反映血液中皮質類固醇激素活性的指標之一是唾液中的鈉鉀比。它被用來排除在兒童[20]采血過程中可能發生的壓力。

從表5可以看出,來自Vengerovo地區的兒童,其飲用水中的鈉濃度是對照區鈉含量的5倍,鈉鉀比的本底水平高於對照值,這表明醛固酮的產生(或活性)降低,這是由於檢查兒童唾液中的鈉含量較高。

指標 Verkh-Irmen (n = 19) Vengerovo (n = 25)
Na, mcmol / l 背景 7, 55±0,97 86±0,25歲
er水負荷 5, 83 * 29±0 11日,54±0,41歲
K, mcmol / l 背景 16日7±0,73 13日,40±0,35
er水負荷 24日05±0,42 98±0,23歲
鈉/鉀 背景 0, 45±0,10 13 0 88±0
er水負荷 0, 22±0,08年* 1, 05±0 05

表5:Verkh-Irmen和Vengerovo兒童唾液鈉、鉀濃度及鈉鉀比(M±M)。
注:p≤0.05時顯著性差異:1。*與背景尿液樣本相比有顯著差異;
2.▲Verkh-Irmen和Vengerovo之間的指標存在顯著差異。

Verkh-Irmen兒童的唾液鈉鉀比明顯下降,這表明皮質類固醇激素(主要是醛固酮)濃度增加,在正常情況下,攝入水後,為了保持滲透穩態,體內鈉排泄減少[21-24]。

然而,來自Vengerovo的兒童在水負荷後的鈉鉀比與其背景水平相比沒有顯著變化,表明激素對水攝入的反應較弱。這可能證明了在長期飲用硬飲用水的條件下調節鈉鉀穩態的激素機製的剛性。

因此,對生活在不同地區、飲用不同鈉、鈣、鎂鹽含量的飲用水的兒童的利尿和電離性腎髒反應進行分析,表明腎功能的適應性反應取決於飲用水的離子組成。反映了用水對腎髒功能穩態調節機製的影響。然而,長期對係統的影響很可能引起係統的緊張,導致其離子平衡調節激素機製的衰竭或僵化。

結論

對所有這些參數的分析使我們有理由相信,飲用高硬度和鈉、鎂、鈣鹽礦化的水對兒童的身體健康水平和形態功能指標有不利影響,對滲透和離子調節腎功能的適應也有不利影響,但會導致調節離子穩態的皮質類固醇激素機製僵硬或衰竭。


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條信息

文章類型:研究文章

引用:Aizman RI, Nedovesova SA, Golovin MS, Iashvili MV, Tro movich EM(2018)青少年飲用高含量生命陽離子飲用水的身體發育和腎功能。環境毒理學研究2(2):dx.doi。org/10.16966/2576 - 6430.115

版權:©2018 Aizman RI,等人。這是一篇開放獲取的文章,根據創建共享屬性許可協議發布,該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、發布和複製,前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2018年8月16日,

  • 接受日期:2018年9月24日,

  • 發表日期:2018年10月02